2.2 遠距離力と近距離力の分類は?
最も遠距離において働く基本相互作用は電荷(永久0極子モーメント)間に働く静電相互作用であり、静電エネルギーは原子間距離rの-1乗に比例(力は-2乗に比例)する。対称性の高い分子ほど永久m極子モーメントの極数mは増大して作用距離も近付いてくる。一方、分散引力と誘起引力では相互作用エネルギーがrの-6乗に比例しており、これら静電、誘起、分散相互作用は遠距離相互作用に分類される。
電子雲が重なるほどに核間距離が近付くとパウリ斥力と電荷移動引力が強く働くようになる。この二つは近距離相互作用に分類される。
表1 基本分子間相互作用と評価因子[1]
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基本分子間相互作用 評価因子
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遠距離相互作用
a.分散引力
(電子分布の瞬時的かたよりに因る瞬時モ イオン化ポテンシャル、
ーメントー誘起双極子相互作用) 分極率、誘電率
分散エネルギーは原子間距離の-6乗に比例。
b.誘起引力
(永久双極子ー誘起双極子相互作用) 分極率、誘電率、
誘起エネルギーは原子間距離の-6乗に比例。 双極子モーメント
c.静電力(引力・斥力)
(一つの分子の永久m極子モーメントと他の 分極率、誘電率、
分子の永久n極子モーメント間相互作用) 双極子モ−メント、
静電エネルギーは原子間距離の-(m+n+1)乗 電荷密度、立体効果
に比例。
近距離相互作用
d.交換(Pauli) 斥力
(電子雲の重なりによる反発) 核間距離
e.電荷移動引力
一つの原子の占有分子軌道から他の原子の ドナー数、
空軌道への電子移動 アクセプタ数など
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